CC BY
45
Журавлёв Д.А.1, Семёнов А.В.2 ©
кандидат технических наук, преподаватель, кафедра Многоканальной связи; 2курсант, факультет Многоканальных телекоммуникационных систем, Военная академия связи г. Санкт-Петербург
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ В РАДИОЛИНИИ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ С ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПЕРЕСТРОЙКОЙ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ
Аннотация
Предлагаемый в статье способ передачи и приема информации позволит повысить помехоустойчивость в радиолинии спутниковой связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты.
Ключевые слова: информация, радиолиния, спутниковая связь. Keywords: information, radio link, satellite communication.
Задача повышения помехоустойчивости при передаче и приеме информации по радиолинии спутниковой связи является актуальной, так как в наше время на нее воздействует большое количество помех.
Анализ известных способов передачи и приема информации по радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (I II1РЧ) позволил определить их достоинства и недостатки, а так же возможные пути их развития и совершенствования [1]. Основываясь на принципах передачи и приема информации в радиолинии спутниковой связи с ППРЧ, предложен новый способ, который заключается в следующем. На передающем конце радиолинии 1-ое приемопередающее устройствоформирует пакеты информации путем деления информационного сигнала на блоки заданной длины с N -кратным повторением каждого информационного бита, где Ni 3 (рис.1).
1 1 0 1
0 1 0
t
Рис. 1 - Формирования информационных пакетов в радиолинии с ППРЧ
Генерируемый сигнал на основе кода модулируется частотой, синхронизируемой на основе несущей частоты передатчика. Излучение радиосигнала осуществляется сразу на нескольких частотах, которые образовывает генератор псевдослучайной последовательности (ПСП).
На приемнойстороне радиолинии во 2-ом приемопередающем устройствепереданный радиосигнал принимается N раз на К частотных позициях, соответствующих коду ПСПс последующей частотной фильтрацией в частотных фильтрах (ЧФ). Далее сигнал переноситсяна промежуточную частоту с последующим усилением и демодуляцией. После демодуляции принятый сигнал поступает в анализатор, где вычисляется вероятность ошибки приема N повторенного одиночного бита. Для этого измеряют и запоминают мощность принимаемого сигнала на частоте П -ого такта ППРЧ, на временном интервале П -го и П - 1 такта перестройки частоты. Измеряют мощность помехи Рп на временном интервале П - 1 рабочего такта, а также суммарную мощность
© Журавлёв Д.А., Семёнов А.В., 2013 г.
сигнала и помехи Рс+п на частоте П -го такта.По полученным данным вычисляют мощность сигнала Рс, как отношение мощности сигнала на П -м такте к мощности помехи на П - 1 такте. После чего вычисляют И2 = Рс /Р п .Зная вид модуляции сигнала находят вероятность ошибки одиночного бита Рот = f (И ) на П -м такте ППРЧ. Запоминают значения принятого одиночного бита и
соответствующие ему значения вероятности ошибки р^т. Далее ранжируют принятые значения одиночного бита в соответствии с величинами их вероятностей ошибок (рис. 2).
рош 1
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
N24
N-15 13
Номер одиночного решения
Рис. 2 - Выборка лучших трех решений о переданном бите
Затем одновременно для М повторов битов, соответствующих наименьшим значениям от
ранжированных вероятностей ошибок р0ш, декодируют их по мажоритарной схеме, которая
заключается в принятие решения о принятом бите, которое большее число раз повторяется в совокупности из М значений принятых для информационных битов.
Одновременно вычисляют для декодирования каждого значения М вероятность ошибки
Р^ш по формуле
М I I 0 М - i
РошМ)= М + 1 СМ ' Рош1 * (1 - Рош1) ', (1)
г =-
2
где М - число повторений информационного бита; Р0ш1 - вероятность ошибки бита при
М! г! (М- г)!
однократном приеме; См = -~ - число сочетаний изМ по г .
Сравнивают полученные значения Руш для каждого М между собой, а решение о значении принятого бита принимают соответствующим минимальной величине Р^ (рис. 3).
РМ
.Рош
1
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
N
N-2
М
3
Рис. 3 - Принятие решения о значении принятого бита
Сигнал с выхода анализатора подается дальше в оконечное устройство. Одновременно информация о частотах, на которых отношение сигнал/шум наихудшие, поступает на генератор ПСП, который исключает их на временной период Т из списка разрешенных для перестройки. Одновременно эта информация со списком пораженных частот передается на 1-ое приемопередающее устройство.С приемника эта информация поступает в генератор ПСП, который аналогично исключает пораженными частотами из передачи.
Схема радиолинии с ППРЧ представлено на рис. 4.
'ИРМ
V —1ИРД
У 1 м
ЧФ
ЧФ
I Анализ . атор
ЧФ
БИ
ОУ
'ГИСИ
■ЦРй
:ч ис
У_у
МД
Рис. 4 - Схема передачи и приема дискретной информации в радиолинии с ППРЧ
На передающем конце сигнал от оконечного устройства (ОУ)поступает впреобразователь сигнала (ИС), где происходит деление информационного сигнала на блоки заданной длинны.С выхода преобразователя информационные блоки подаются на первый вход модулятора (МД). Определенный в БИ код ПСИ сгенератора ПСИ (ГИСИ) подается на информационный (второй) вход МД,где он модулируется частотой, синтезируемой частотным синтезатором (СЧ) на основе определенной в БИ несущей частоты передатчика. Модулированная ИСИ излучается в пространство с помощью антенны.
На приемном конце радиолинии входной сигнал, принятый антенной 2-го приемопередающего устройства, поступает на информационные входы ЧФ. Каждый из ЧФ настроен на частоту ^ИИРЧ), значение которой хранится в БИ.С выходов ЧФ принятый сигнал поступает в анализатор, где вычисляется вероятность ошибок принятых сигналов. На выходе анализатора сигнал разветвляется. На первое направление поступает сигнал с лучшими показателями по отношению сигнал/шум. Онподается напреобразователь, который двоичную информационную последовательность преобразует в форму выходного сигнала.С выхода преобразователя сигнал передается в оконечное устройство. На второе направление поступает информация о частотах, на которых отношение сигнал/шум наихудшее. Эта информация формируется в виде информационного пакета, который поступает на генераторы ИСИ 1-го и 2-го приемопередающих устройств
Вывод:
Новизна предложенного способа заключается в принятии решения о переданном бите по мажоритарной схеме с одновременным исключением из передачи частот, на которых отношение
сигнал/шум наихудшее, что в конечном итоге позволит повысить помехоустойчивость передачи дискретной информации в радиолинии с ППРЧ.
Литература
1. [Электронный ресурс] - режим доступа: - www.fips.ru,http://ru-patent.info
